3 Основные радиотехнические параметры приемных антенн
Основными параметрами приемной антенны, характеризующими ее направленность и эффективность, являются КНД(коэф. направленного действия) и коэффициент усиления.
КНД приемной антенны — это число, показывающее, во сколько раз активная мощность на входе приемника при данной антенне будет больше активной мощности на его входе в случае применения ненаправленной эталонной антенны. При этом обе антенны согласованы с приемным устройством и не имеют потерь:
КБВ - коэф. бегущ. волны
Таким образом, КНД антенны в режиме приема характеризует энергетический выигрыш для приемного устройства за счет направленных свойств антенны. При приеме с максимума ДН КНД антенны максимален и обозначается D0.
Коэффициент усиления приемной антенны — это
число, показывающее, во сколько раз активная мощность на входе приемника при данной антенне будет больше активной мощности на его входе в случае применения ненаправленной антенны. При этом реальная антенна в общем случае не согласована с приемным устройством и имеет тепловые потери:
Ширина ДН приемной антенны и уровень боковых лепестков имеют такой же физический смысл, какой эти параметры имели применительно к передающей антенне.
4 Основные параметры передающих и приемных антенн.
Основными характеристиками и параметрами приемной антенны являются те же характеристики и параметры, что и для передающих. Исключение составляют сопротивление излучения и допустимая излучаемая мощность. Определения характеристик и параметров приемной антенны отличаются от соответствующих определений для передающей.
Диаграмма направленности приемной антенны это зависимость амплитуды ЭДС (или тока) в приемной антенны от направления прихода (Ө, φ) плоской электромагнитной волны при постоянной напряженности поля в месте приема.
(Диаграмма направленности (антенны) — графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны или коэффициента направленного действия антенны от направления антенны в заданной плоскости.)
Из выражений (1.20) и (1.21) видно, что указанная в определении зависимость выражается функцией F(Ө, φ), которая является не чем иным, как нормированной диаграммой направленности антенны при ее работе в режиме передачи. Следовательно, нормированные ДНА в режимах приема и передачи совпадают, и
Fпp(Ө, φ) = F(Ө, φ).
Коэффициентом направленного действия (КНД) в направлении (Ө, φ) называется отношение мощности, поступающей на вход приемника при приеме на данной антенне, к мощности, поступающей на вход приемника при ненаправленной антенне. При этом предполагается, что обе антенны не имеют потерь и согласованы с приемником.
Поскольку КНД определяется диаграммой направленности, то численно он одинаков в режимах передачи и приема:
Dпр(Ө, φ) = D(Ө, φ).
Коэффициент полезного действия (КПД) приемной антенны учитывает потери энергии в ее элементах и показывает, во сколько раз мощность, передаваемая антенной в согласованную нагрузку, меньше мощности, которую антенна могла бы передать, если бы не имела потерь.
Антенна является
линейным пассивным четырехполюсником,
поэтому ее КПД не изменяется при
изменения направления передачи энергии,
и
Коэффициент усиления (КУ) приемной антенны имеет то же определение, что и КНД, но при этом предполагается, что в данной антенне имеются реальные потери мощности, а КПД ненаправленной антенны равен единице:
Аналогичные равенства можно распространить на фазовые, поляриза ционные и частотные характеристики. Следовательно, основные радиотехнические характеристики и параметры антенны в режимах приема и передачи совпадают, т.е. одна и та же антенна может выполнять функции приема и передачи без изменения характеристик и параметров. Это позволяет использо вать в импульсных РЛС одну и ту же антенну на передачу и прием.
Дополнительно вводятся параметры, характеризующие специфику работы антенн на прием. К ним относятся:
мощность, отдаваемая в нагрузку,
поляризационная эффективность;
шумовая температура;
эффективная площадь антенны;
коэффициент использования площади.
Последние два параметра относятся и к передающим антеннам, но их удобнее рассматривать применительно к приемным.